【題目】用一根細線一端系一可視為質(zhì)點的小球,另一端固定在一光滑圓錐頂上,如圖所示。設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的角速度為ω,細線的張力為FT,則FT隨ω2變化的圖象是
【答案】C
【解析】試題分析:設(shè)繩長為L,錐面與豎直方向夾角為θ,當ω=0時,小球靜止,受重力mg、支持力N和繩的拉力FT而平衡,FT=mgcosθ≠0,所以AB錯誤;ω增大時,FT增大,N減小,當N=0時,角速度為ω0.
當ω<ω0時,由牛頓第二定律得,FTsinθ-Ncosθ=mω2Lsinθ,FTcosθ+Nsinθ=mg,解得FT=mω2Lsin2θ+mgcosθ;
當ω>ω0時,小球離開錐子,繩與豎直方向夾角變大,設(shè)為β,由牛頓第二定律得FTsinβ=mω2Lsinβ,
所以FT=mLω2,此時圖象的反向延長線經(jīng)過原點.可知FT-ω2圖線的斜率變大,所以C項正確,D錯誤.
故選C。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩物塊用輕線連接放在傾角為θ的斜面上,用始終平行于斜面向上的拉力F拉A,使它們沿斜面勻加速上升,A、B與斜面的動摩擦因數(shù)均為μ,為了增加輕線上的張力,可行的辦法是( )
A. 增大A物塊的質(zhì)量 B. 增B物塊的質(zhì)量
C. 增大傾角θ D. 增大動摩擦因數(shù)μ
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【題目】水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機場和火車站,如圖所示,為一水平傳送帶裝置示意圖,繃緊的傳送帶AB始終保持恒定的速率v=1m/s運行,一質(zhì)量為m=4kg的行李無初速度地放在A處,傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速直線運動,隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運動.設(shè)行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,A、B間的距離L=2m,則
A. 行李剛開始運動時的加速度大小為1m/s2
B. 行李從A運動到B的時間為2.5s
C. 行李在傳送帶上滑行痕跡的長度為1m
D. 如果提高傳送帶的運行速率,行李從A處傳送到B處的最短時間可能為2s
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【題目】滑雪比賽驚險刺激,如圖所示,一名跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點水平飛出,經(jīng)過t=3.0 s落到斜坡上的A點。已知O點是斜坡的起點,斜坡與水平面的夾角θ=37°,運動員的質(zhì)量m=50 kg。不計空氣阻力,運動員視為質(zhì)點(取sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,g=10 m/s2)。求:
(1)A點與O點的距離L;
(2)運動員離開O點時的速度大小v0;
(3)運動員從O點飛出開始到離斜坡距離最遠所用的時間t1。
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【題目】某同學設(shè)計了一種靜電除塵裝置,如圖1所示,其中有一長為L、寬為b、高為d的矩形通道,其前、后面板為絕緣材料,上、下面板為金屬材料.圖2是裝置的截面圖,上、下兩板與電壓恒定為U的高壓直流電源相連.帶負電的塵埃被吸入矩形通道的水平速度為v0,當碰到下板后其所帶電荷被中和,同時被收集.將被收集塵埃的數(shù)量與進入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值稱為除塵率.不計塵埃的重力及塵埃之間的相互作用.要增大除塵率,下列措施可行的是( )
A. 只增大電壓U
B. 只減少長度L
C. 只增大高度d
D. 只增大塵埃被吸入水平速度v0
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【題目】如圖所示,OO′為豎直軸,MN為固定在OO′上的水平光滑桿,有兩個質(zhì)量相同的金屬球A、B套在水平桿上,AC和BC為抗拉能力相同的兩根細線,C端固定在轉(zhuǎn)軸OO′上.當繩拉直時,A、B兩球轉(zhuǎn)動半徑之比恒為2:1,當轉(zhuǎn)軸的角速度逐漸增大時( )
A. AC先斷
B. BC先斷
C. 兩線同時斷
D. 不能確定哪段線先斷
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【題目】如圖所示一質(zhì)量m=0.1kg的小球靜止于桌子邊緣A點,其右方有底面半徑r=0.2m的轉(zhuǎn)筒,轉(zhuǎn)筒頂端與A等高,筒底端左側(cè)有一小孔,距頂端h=0.8m。開始時A、小孔以及轉(zhuǎn)筒的豎直軸線處于同一豎直平面內(nèi)。現(xiàn)使小球以速度υA=4m/s從A點水平飛出,同時轉(zhuǎn)筒立刻以某一角速度做勻速轉(zhuǎn)動,最終小球恰好進入小孔。取g=l0m/s2,不計空氣阻力。
(1)求轉(zhuǎn)筒軸線與A點的距離d;
(2)求轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動的角速度ω;
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【題目】小河寬為d,河水中各點水流速度與各點到較近河岸邊的距離成正比,v水=kx,,x是各點到河岸的距離.小船船頭垂直于河岸渡河,小船在靜水中速度為V0,則下列說法中正確的是( )
A. 小船到達距河岸處,船的渡河速度為
B. 小船到達距河岸處,船的渡河速度為
C. 小船渡河時的軌跡是直線
D. 小船渡河時間大于
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【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m和的A、B兩個物塊(可視為質(zhì)點)在水平圓盤上沿直徑方向放置,與轉(zhuǎn)盤的動摩擦因數(shù)均為(可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)。A離軸的距離為R,B離軸的距離為,兩物塊用一根細繩連在一起。A、B隨圓盤以角速度一起做勻速圓周運動,且與圓盤保持相對靜止,下列說法正確的是( )
A. A所受的合外力與B所受的合外力大小相等
B. B所受摩擦力方向指向圓心
C. 若,細繩無張力
D. 若,A、B兩物塊與圓盤發(fā)生相對滑動
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